【摘要】：近年來,隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,推動技術水平始終不停更新,越來越多的大型機械設備僅僅依靠一臺電機驅(qū)動并不能達到要求,這時候就需要由多臺電機來聯(lián)合驅(qū)動,協(xié)同控制,同步運行。同時工業(yè)生產(chǎn)對各種設備的要求指數(shù)正不斷上升。因此,對多電機協(xié)同控制系統(tǒng)的運行性能進行不斷改良,改善協(xié)同控制的精度以及減小同步速度誤差無論是在理論研究還是在實際生產(chǎn)中,都具備相當重大的意義。本篇論文的研究對象為3臺永磁同步電機(permanent magnet synchronous motor,PMSM)組成的速度協(xié)同控制系統(tǒng),對三臺永磁同步電機之間的協(xié)同控制速度的研究作為本文的重點研究部分。在原有的偏差耦合結構的基礎上作出改進,形成一種改進型偏差耦合速度補償結構,將此結構同滑�？刂葡嘟Y合,形成一種新的協(xié)同控制方法。本文所做工作主要包括以下幾方面內(nèi)容:1.對PMSM的結構、常用控制方法簡要介紹,然后對PMSM建立其數(shù)學方程式;建立其基本方程式,并給出調(diào)速系統(tǒng);2.對多電機協(xié)同控制結構的幾種常見類型進行介紹,并分析說明其各自的優(yōu)勢。隨后設計一種新的偏差耦合補償器,最后以Matlab/Simulink作為媒介,搭建其仿真模型,核心控制器為PI控制器,仿真之后解析結果,用以檢測本文所提出的控制結構是否有效;3.針對PM SM的調(diào)速系統(tǒng),在純指數(shù)趨近律的基礎上,結合終端吸引因子與系統(tǒng)狀態(tài)變量的冪函數(shù),進而提出一種新型的趨近律,以該新型趨近律為基礎,設計了滑模速度跟蹤控制器,然后提出一種擴展轉(zhuǎn)矩觀測器,以此來控制單電機調(diào)速系統(tǒng),驗證速度控制器與擴展轉(zhuǎn)矩觀測器的可行性,采用i_d(28)0的矢量控制方法確定永磁同步電機的動態(tài)性能;4.在MATLAB仿真平臺對多電機協(xié)同控制系統(tǒng)建立仿真模型并搭建實驗平臺,然后對其仿真以及實驗并進行分析,然后以Matlab/Simulink自帶的代碼自動生成技術為媒介,把控制器的核心算法生成可作修改的C代碼。結果顯示,本文所提出的控制結構和控制方法明顯提高了滑模趨近速度,減小了抖振,明顯的提高了系統(tǒng)的動、靜態(tài)特性與魯棒性。減小電機間的速度同步誤差效果顯著,很大程度上縮短了3臺電機達到速度同步的時間。
【圖文】：

遼寧工程技術大學碩士學位論文4.5 單電機控制系統(tǒng)仿真為了求證文中設計的的滑模控制方法的正確性，，在 Matlab/Simu lk環(huán)境下搭建仿真模型，對PMSM速度控制系統(tǒng)開始仿真分析，Matlab 模型如圖 4.2 所示。分別對傳統(tǒng)的 PI 控制、傳統(tǒng)的滑�？刂�、新型滑模控制三種控制方法進行仿真分析，其中 各參數(shù)與之前所述電機參數(shù)相同，系統(tǒng)設定的參考速度是 100rad/s。仿真開始階段電機不施加負載，在 0.1s 時施加負載T10NmL ，在0.25s 時將負載變成0。

Figure. 4.2 Simulation Model of PMSM for Sliding Mode Control(1)首先在相同的條件下，分別在原始的滑�？刂品椒ê臀闹性O計的滑�？刂品椒ㄏ抡归_仿真并進行分析結果，其速度響應如圖4.3所示。圖 4.3 新型滑�？刂婆c傳統(tǒng)滑模控制下的速度響應Figure. 4.3 Speed response of new sliding mode control and traditional sliding mode control
【學位授予單位】：遼寧工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM341

【參考文獻】

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本文編號：2637574